Geschweißte Kupferbauteile gewinnen durch den starken Ausbau der Elektromobilität rasant an Bedeutung. Die Beschreibung des Materialverhaltens stellt sich jedoch als schwierig dar. Die Digitale Bildkorrelation (DIC) kann genutzt werden, um Verschiebungs- und Dehnungsfelder an Werkstoffproben zu messen, auszuwerten und schließlich ein passendes Materialmodell zu wählen.

This thesis develops a transient thermal finite element model for self-healing aluminium-based metal-matrix composites in ABAQUS. The work investigates thermal activation strategies of embedded healing particles, focusing on temperature distribution, thermal gradients, and their impact on reliable crack healing in compact tension specimens.

This thesis develops a thermomechanical model for ultrasonic welding based on Cattaneo’s hyperbolic heat conduction law. The framework aims to capture transient temperature evolution, thermal strains, and residual stresses under high-frequency welding conditions and to assess the influence of key process parameters on weld quality.

This thesis develops a thermomechanical model for additive manufacturing based on Cattaneo’s hyperbolic heat conduction law. The framework aims to predict transient temperature fields, thermal strains, and residual stresses arising from rapid heating and cooling during manufacturing processes.

This thesis focuses on modelling shear margins in ice streams using a coupled Eulerian viscoelasticity and phase-field framework. The model aims to capture localized deformation, stress evolution, and damage processes, enabling the analysis of ice-stream stability and parameter-dependent margin dynamics.

This thesis focuses on modelling diffusion-driven ion exchange in chemically strengthened aluminosilicate glass. Based on the Landau–Lifshitz and Gurtin frameworks, physically motivated models will be implemented and validated to predict concentration profiles, residual stresses, and strengthening effects under varying process conditions.

Entwicklung und Implementierung eines numerischen Modells für Vickers-Indentation in Glas mit FEniCSx. Ziel ist die Kopplung von Plastizität, Kontaktmechanik und Phasenfeldmethoden zur Beschreibung komplexer Risssysteme. Die Arbeit umfasst Modellierung, Implementierung und Validierung einzelner mechanischer Bausteine.

Echtzeitfähige Lebensdauerabschätzung gewinnt in Prüfständen und im Condition Monitoring zunehmend an Bedeutung. Durch die Kombination vereinfachter mechanischer Modelle mit Embedded-Hardware können Schäden direkt im Betrieb bewertet werden. Ziel ist ein System, das Sensordaten nutzt, um frühzeitig kritische Zustände zu erkennen und Wartung effizient zu planen.